年產120萬噸煤礦可行性研究報告(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 系下統富縣組（ J1f） 隔水層，該層在鉆孔中揭露為深灰色泥質粉砂巖、藍灰色泥巖，厚 ～ ， 平均 ，為相對隔水層。 地下水的補給、徑流及排泄條件 本井田地下水的形成與巖性、地形、地貌及降水有著密切的關系，第四系孔隙潛水除接受大氣降水入滲 外，還接受山區基巖裂隙水的補給，碎屑巖類裂隙孔隙水主要 靠 大氣降水入滲補給，接受側向徑流補給，均消耗于開采和泉水形式排泄。從動態上看井田屬于區域上的補給區，從降水量上分析，多年平均在 238mm，而蒸發量在 1792mm，地形又有利于地表排泄，入滲條件差，地下水貧乏。 礦床充水因素分析 構成本井田礦床直接充水、匯水層為侏羅系延安組碎屑巖類孔隙裂隙潛水～承壓水，富水性弱，而主要為地表水和老窯水構成主要充水水源，井田內地表水系較發育，溝谷縱橫，但這些溝谷均無長年流水，只在雨季大雨過后能形成短暫的洪水，而洪水位略低 于煤層露頭，當洪水通過井口時會造成充水。區內老窯較多，初步調查達 40 多個，現均已關閉，大部硐口被填埋，訪問坑道長在 60～ 100m，最大 700m，尤其在井田西北角的石窯廟一帶較集中，而且有 12 個硐，相互連通，在 ZK212 孔附近有兩老硐貫通，反映在地表有 60m 長的地陷，其積水情況不詳，很可能給未來礦井造成突水水源。 礦坑涌水量的預測及分析 井田內第四系沖洪積砂礫石孔隙潛水，富水性弱，而且分布位置較低， 內蒙古自治區 某某 有限責任公司古城煤礦可行性研究報告 18 與煤系地層的水力聯系也較小，因此礦床主要充水含水層為煤系地層潛水～承壓水，本次預測也以此層為主，其邊界為井田 邊界。 經初步估算該礦井初期正常涌水量為 53m3/h，最大涌水量 90m3/h。 井田水文地質類型 井田直接充水含水層為煤系地層的碎屑巖類裂隙孔隙承壓水，其次為松散巖類孔隙水 ,均為大氣降水入滲為主要補給源 ,雖補給條件差 ,但徑流條件較好 ,不利地下水富集 ,單位涌水量較小 ， 不會給采礦帶來大的危害，但該區洪水位與煤層露頭接近，礦井有可能會受洪水淹井的威脅。 區內無地表水體，水文地質條件簡單，因此，本區水文地質類型類為 Ⅱ類 4 型。 四 、 其它開采條件 瓦斯 井田未進行瓦斯樣的采集和測定，僅通過對鄰區井田收集資料， 根 據相鄰煤礦 某某公司 集團東圪堵煤礦礦井瓦斯等級鑒定和二氧化碳測定結果報告表，礦井總回風巷相對瓦斯涌出量為 ,二氧化碳相對涌出量為 m3/t；回采工作面瓦斯相對涌出量為 ，二氧化碳相對涌出量為。結合本井田內煤層大多被沖溝切割，煤頭暴露較多，節理裂隙發育，多為瓦斯泄露帶。同時調查井田周邊小窯過去從未發生過瓦斯爆炸事故，故井田無破壞性瓦斯危害。 煤的自燃傾向 根據內蒙古平莊煤業（集團）有限責任公司技術監督處 鑒定資料， 某地煤礦 煤層自燃等級為 Ⅰ 級，屬容易自燃煤層 。 因此在煤的開采和堆放過程中 內蒙古自治區 某某 有限責任公司古城煤礦可行性研究報告 19 對煤的處置應予以足夠的重視。 煤塵 根據《內蒙古自治區 東勝煤田 某地 井田煤炭資源詳查報告》 ， 某地 煤礦井田內煤塵具有爆炸性， 因此在生產過程中應采取措施降低煤塵。 地溫 井田煤層埋藏較淺屬正常地溫，無特殊地溫異常。 煤層頂底板巖性 井田煤層頂板上 30m，至煤層底板以下 20m 范圍之內，以泥質粉砂巖、及泥巖、砂巖為主。煤層直接頂板和底板以泥質粉砂巖、碳質頁巖為主。絕大部分巖石抗壓強度小于 34MPa，煤層頂底板巖石屬軟弱巖石。穩固性差，遇水后，抗壓強度會降低，而且產生崩解。 綜合分 析井田工程地質條件，未來煤礦開采后可能出現的主要工程地質問題是煤層頂板冒落和巷道底板軟化和底鼓。煤層頂板巖石強度低，而且以軟弱巖石為主，穩固性差，當煤層采完后，因受上覆第四系及第三系覆蓋層的壓力，基巖頂板又薄，一般在 ～ ，基本上在冒落帶高度范圍內，所以易產生頂板冒落現象，嚴重影響安全生產。 煤層底板軟化和底鼓，由于 51 和 6 號煤層底板為泥質粉砂巖和泥巖。不但力學強度低，屬軟弱巖石，而且遇水具軟化性，極易變形，有的崩解、底鼓，直接影響巷道底面平整和車輛運煤，這從附近礦井中得到證實是實際存在的 一大隱患。 井田以碎屑沉積層狀巖石為主，形成的煤層頂、底板巖石力學強度低，又受風化作用的影響，巖體穩固性均差，局部地段極易發生頂板冒落及底板 內蒙古自治區 某某 有限責任公司古城煤礦可行性研究報告 20 軟化和鼓起的不良工程地質問題困擾。 因此，井田工程地質勘查類型為 Ⅱ 類 4 型，層狀巖類，工程地質條件中等的礦床。 五、 煤類、煤質與煤的用途 煤類及其分布規律 按中國煤炭分類方案（ GB5751～ 86），井田內各煤層膠質層 Y 值為零，透光率在 76～ 81％，洗煤干燥基揮發分為 ～ ％，屬不粘煤 31 和長焰煤 41。兩種煤以洗煤干燥基揮發分為 37％為界，各煤層揮發分大 于 37％的長焰煤呈孤立點分布，未單獨估算資源 /儲量。 煤質分析 （ 1）物理性質和煤質特征 51 號煤層：黑色，條痕黑色，弱瀝青光澤。性脆，階梯狀或貝殼狀斷口，內生裂隙不發育。粒狀結構，層狀構造。風化后煤質疏松，土狀，無光澤。 52 號煤層：黑色，條痕黑色，弱瀝青光澤。性脆，階梯狀斷口，內生裂隙不發育。塊狀結構，層狀構造。風化后煤質疏松，土狀，無光澤。 6 號煤層：黑色，條痕黑色，瀝青光澤。性脆，階梯狀或貝殼狀斷口，內生裂隙不發育。塊狀、條帶狀結構，層狀構造。風化后煤質疏松，土狀，無光澤。 ① 宏觀煤巖特征 本井田各煤層巖組份以鏡煤和絲炭為主，煤巖類型主要為半亮型和半暗型煤。 內蒙古自治區 某某 有限責任公司古城煤礦可行性研究報告 21 ② 顯微煤巖組份 51 煤層：煤中有機顯微組份平均含量為 ％，其組成以鏡質組和絲質組為主，鏡質組平均為 ％，絲質組平均為 ％，半鏡質組平均為％，穩定組份平均含量為 ％，礦物雜質平均含量 ％，其組成以粘土組為主。 52 煤層：煤中有機顯微組份含量為 ％，其組成以鏡質組和絲質組為主，鏡質組為 ％，絲質組為 ％，半鏡質組為 ％，穩定組份含量很少，為 ％。礦物雜質含量 ％，其 組成以粘土組為主。 6 煤層：煤中有機顯微組份含量為 ％，其組成以鏡質組和絲質組為主，鏡質組為 ％，絲質組為 ％，半鏡質組為 ％，穩定組份含量很少，為 ％。礦物雜質含量 ％，其組成以粘土組為主。 ③ 顯微煤巖類型 根據中國地質科學研究院顯微煤巖分類方案，各可采煤層均屬絲質亮暗煤。根據國際顯微煤巖分類方案（ ），各煤層均屬微鏡惰煤。 （ 2）化學性質、工藝性能 各煤層主要化學性質和工藝性能見表 132。 現將主要可采煤層的化學性質、工藝性能及煤類分述如下： ① 水分（ Mad） 51 煤層：原煤空干基水分為 ～ ％，平均 ％。洗煤空干基水分為 ～ ％，平均 ％。 52 煤層：原煤空干基水分為 ～ ％，平均 ％。洗煤空干基水分為 ～ ％，平均 ％。 內蒙古自治區 某某 有限責任公司古城煤礦可行性研究報告 22 6 煤層：原煤空干基水分為 ～ ％，平均 ％，洗煤空干基水分為 ～ ％，平均 ％。 表 132 煤的化學性質、工藝性能及煤類特征表 煤層 煤種 工業分析 (%) (%) Pd(%) 膠質層測定 (mm) 焦渣 型號 煤類 Mad Ad Vdaf X Y 51 原 ~ (11) ～ (11) ~ (11) ~ (11) ~ (10) (1) 0 0(1) 2 PN31為主 洗 ～ (7) ～ (7) ～ (7) ～ (7) ～ (4) (1) 0 0(1) 2 52 原 ~ (11) ~ (11) ~ (11) ~ (11) ~ (4) ~ (2) 0 0(2) 2 PN31為主 洗 ~ (6) ~ (6) ~ (6) ~ (6) ~ (3) (1) 0 0(1) 2 6 原 ～ (21) ~ (21) ~ (21) ~ (21) ~ (16) ~ (2) 0 0(2) 2 PN31為主 洗 ~ (15) ~ (15) ~ (15) ~ (15) ~ (6) ~ (5) 0 0(5) 2 ② 灰分（ Ad） 51 煤層：原煤干基灰分產率為 ～ ％，平均 ％。均方差 ，變異系數 ％。說明灰分產率變化較小，極值點少且孤立分布。洗煤空干基灰分產率為 ～ ％，平均 ％。均方差 ，變異系數 ％，屬特低灰煤。原煤經洗選后灰分產率降低了 44％。 52 煤層：原煤干基灰分產率為 ～ ％，平均 ％。均方差 ，變異系數 ％?；曳之a率變化較小，極值點少且孤立分布。洗煤空干基灰分產率為 ～ ％，平均 ％。均方差 ，變異系數 ％，灰分變化小。屬特低灰煤。原煤經洗選后灰分產率降低了 50％。 內蒙古自治區 某某 有限責任公司古城煤礦可行性研究報告 23 6 煤層：原煤干基灰分產率為 ～ ％，平均 ％。均方差 。變異系數 ％。極值點少且孤立分布。洗煤空干基空分產率為 ～％，平均 ％。均方差 ，變異系數 ％，灰分產率變化小。屬特低灰煤。原煤經洗選后 灰分產率降低了 50％。 ③ 揮發分（ Vdaf） 51 煤層：原煤干燥無灰基揮發分產率為 ～ ％，平均 ％。均方差 ，變異系數 ％。洗煤干燥無灰基揮發分產率為 ～％，平均 ％。均方差 ，變異系數 ％。 52 煤層：原煤干燥無灰基揮發分產率為 ～ ％，平均 ％。均方差 ，變異系數 ％。洗煤干燥無灰基揮發分產率為 ～％，平均 ％。均方差 ，變異系數 ％。 6 煤層：原煤干 燥無灰基揮發分產率為 ～ ％，平均 ％。洗煤干燥無灰基揮發分產率為 ～ ％，平均 3659％。均方差 ，變異系數 ％。 各層煤經洗選后，揮發分產率基本上高于原煤。各煤層揮發分產率變化小。 ④ 全硫（ ） 各層煤的全硫含量很低，原煤平均含量 ～ ％，洗煤平均含量～ ％。為特低硫煤。 各種硫： 硫化鐵硫（ ） 51 煤層：原煤含量在 ～ ％之間，平均 ％；洗煤含量在 內蒙古自治區 某某 有限責任公司古城煤礦可行性研究報告 24 ~％之間，平均 ％； 52 煤層：原煤含量在 ～ ％之間，平均 ％；洗煤含量在~％之間，平均 ％； 6 煤層：原煤含量在 ～ ％之間，平均 ％；洗煤含量在~％之間，平均 ％； 硫酸鹽硫（ ） 51 煤層：原煤含量在 ～ ％之間，平均 ％；洗煤含量在～ ％之間，平均 ％； 52 煤層：原煤含量在 ～ ％之間，平均 ％；洗煤含量在～ ％之間，平均 ％； 6 煤層： 原煤含量在 ～ ％之間，平均 ％；洗煤含量在~％之間，平均 ％； 有機硫（ ） 51 煤層：原煤含量在 ～ ％之間，平均 ％；洗煤含量在~％之間，平均 ％； 52 煤層：原煤含量在 ～ ％之間，平均 ％；洗煤含量在~％之間，平均 ％； 6 煤層：原煤含量在 ~％之間，平均 ％；洗煤含量在~％之間，平均 ％； 各煤層含硫均較低，屬特低硫 煤。通過對各種硫的分析可知，煤中硫以有機硫與硫化鐵硫為主，硫酸鹽硫含量很少。 磷（ Pd） 內蒙古自治區 某某 有限責任公司古城煤礦可行性研究報告 25 各煤層煤中磷的平均含量為 ～ ％，屬低磷煤。 （ 3）工藝性能 ① 發熱量（ ） 51 煤層：原煤發熱量在 ～ ，平均 ； 52 煤層：原煤發熱量在 ～ ，平均 ； 6 煤層：原煤發熱量在 ～ ，平均 ，均屬中高發熱量煤。 ② 煤灰成分、灰熔融性 各煤層煤灰成分以 SiO A12O3為主， CaO、 SO3和 Fe2O3次之。煤灰均屬硅質灰分。 灰熔性在 1090～ 1270℃ 之間，屬 高 熔灰分。 ③ 粘結性 本井田各煤層的 G 指數均為零，屬不粘煤。 ④ 可磨性 本井田各層煤的可磨性測定結果為 54～ 71，換算成哈氏法數值后，可磨系數皆大于 1，表明容易磨碎。 ⑤ 結渣性 本井田各煤層結渣性測定結果，屬強結渣煤。 （ 4）煤炭產品用途 ① 本井田煤變質程度低，為低變質的煙煤 Ⅰ 階段。煤種以不粘煤 31 為主，少量長焰煤 41。 ② 煤質為特低灰、特低硫、低磷煤。組成元素以碳、氧為主，變化小。 內蒙古自治區 某某 有限責任公司古城煤礦可行性研究報告 26 ③ 動力用煤 煤具高發 熱量和特低灰、特低硫、低磷、易磨等特點，是優質的動力用煤。 ④ 氣化用煤 煤的化學反應性、熱穩定性較好、粘結性差，是良好的工業